EP2337618A1 - Filtereinrichtung - Google Patents

Filtereinrichtung

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EP2337618A1
EP2337618A1 EP09782101A EP09782101A EP2337618A1 EP 2337618 A1 EP2337618 A1 EP 2337618A1 EP 09782101 A EP09782101 A EP 09782101A EP 09782101 A EP09782101 A EP 09782101A EP 2337618 A1 EP2337618 A1 EP 2337618A1
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EP
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filter
filter housing
peripheral portion
end plate
housing cover
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Robert Dunsch
Claude Frédéric Gebler
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Mahle International GmbH
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    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
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    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
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    • B01D2201/29—Filter cartridge constructions
    • B01D2201/291—End caps
    • B01D2201/295—End caps with projections extending in a radial outward direction, e.g. for use as a guide, spacing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D2201/30—Filter housing constructions
    • B01D2201/301—Details of removable closures, lids, caps, filter heads
    • B01D2201/305—Snap, latch or clip connecting means

Definitions

  • the present invention relates to a filter device, in particular an oil or fuel filter in a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • a generic filter device which has a filter housing and a filter housing cover screwed thereto.
  • a filter element in particular a ring filter element is arranged, which has an upper and a lower end plate.
  • the invention is concerned with the problem of providing an improved or at least another embodiment for a generic filter device.
  • the invention is based on the general idea to provide at least one radially projecting peripheral portion on an upper end disk of a filter element arranged in a filter housing, which engages in a complementary thereto and provided on a filter housing cover ring groove in such a way that upon rotation of the filter housing cover relative to Filter housing or relative to the filter element which slides at least one peripheral portion in the annular groove and at the same time causes an axial displacement of the filter element.
  • a particularly simple assembly and disassembly of the filter element from the filter housing of the filter device, for example, for maintenance purposes, can be achieved.
  • the sliding arrangement of the at least one peripheral portion of the upper end plate in the associated annular groove allows rotation of the filter housing cover and thus screwing it onto the filter housing, wherein during the screwing or unscrewing the filter housing arranged in the filter element is only axially displaced, but not twisted ,
  • peripheral portions are arranged on the upper end plate of the filter element, which are preferably uniformly distributed in the circumferential direction, and which are additionally elastic, in particular bridge-like.
  • Such a trained upper end plate leaves manufacture itself in a simple and thus cost-effective manner, wherein the elastically formed peripheral portions allow a radial adjustment of at least 0.5 mm, preferably 0.7 mm.
  • the upper end plate with its peripheral sections on the one hand easily press into the associated annular groove on the filter housing cover, but a dissolution resistance is so high that the axial displacement adjustable ng of the filter body when mounting and unscrewing the filter housing cover are reliably ensured by the peripheral portions can.
  • FIG. 1 shows a filter device according to the invention at the beginning of a
  • Fig. 2 is a representation as in Fig. 1, but at further dissolved
  • Fig. 4 shows a possible embodiment of an upper according to the invention
  • Fig. 5 is a sectional view through the plane of the upper end plate for
  • Fig. 6 is a sectional view in the region of the upper end plate.
  • a filter device 1 which may be designed, in particular, as an oil or fuel filter in a motor vehicle, has a filter housing 2 and a filter housing cover 3 which can be screwed thereto.
  • a filter element 4 in particular a ring filter element, arranged, which is usually axially bounded by an upper end plate 5 and a lower end plate 6 and flows through in the radial direction.
  • the upper end disk 5 is shown again explicitly in FIG. 4 in a view.
  • this annular groove 8 engage the radially projecting peripheral portions 7 and are guided in such a way that they slide in a rotation of the filter housing cover 3 in the annular groove 8 and at the same time cause an axial displacement of the filter element 4.
  • an idle 9 is provided on the filter housing base, which is closed by a closing element 10 projecting axially on the lower end disk 6, provided that the filter element 4 is in its installed position.
  • the filter housing cover 3 has already been turned off to such an extent that the closure element 10 is pulled out of the idle 9 and thereby opens it, so that fluid still present in the filter housing 2 can flow away via the idling 9.
  • Fig. 1 corresponds to approximately an axial displacement of the filter element 4 by 9 mm.
  • a centrally protruding Axialstutzen 11 is provided on the lower end plate 6, which is latched via a latching connection 12 with the filter housing bottom.
  • This latching connection 12 usually has a higher resistance than the at least one engaging in the annular groove 8 peripheral portion 7 of the upper end plate 5, so that when unscrewing the filter housing cover 3 from the filter housing 2, first the peripheral portion 7 is released from the annular groove 8 before the locking connection 12 is released.
  • the Axialstutzen 11 may be formed, for example, as a feed or drain.
  • Fig. 2 shows a state in which the filter housing cover 3 is further turned off in comparison to FIG. 1 and the filter element 4 by about 13 mm in the axial direction, that is up here, was adjusted.
  • the lower locking connection 12 engages and initially prevents further lifting of the filter element 4, so that in another Unscrew the filter housing cover 3 from the filter housing 2 now the peripheral portions 7 are released from the annular groove 8.
  • the idle 9 is no longer closed by the closure element 10, so that already from an axial displacement of about 9 mm a Outflow of the still remaining in the filter housing 2 fluid can take place, so that when removing the filter housing cover 3 from the filter housing 2, as shown for example in FIG. 3, no unwanted leakage of filter fluid to the outside and thus contamination of the environment are feared got to.
  • the at least one peripheral portion 7 is elastic in the radial direction, in particular bridge-like, and allows a radial adjustment of at least 0.5 mm, preferably even 0.7 mm. It is conceivable that the at least one peripheral portion 7 is not designed as a closed bridge, but for example projecting L-shaped. Such a L-shaped projecting peripheral portion is shown in FIG. 7 with the reference symbol T, wherein it is of course conceivable that only peripheral portions T or both types of peripheral portions 7 and T are provided on the end plate 5.
  • a lower edge 13 of the annular groove 8 can be chamfered, that is to say angled, designed so as to be able to directly influence a release resistance of the circumferential sections 7 from the annular groove 8.
  • the end plate 5 With the end plate 5 according to the invention, it is thus possible to support the filter element 4 rotatably relative to the filter housing cover 3, but to force Axialmitglazed of the filter element 4 through the filter housing cover 3, at least as long as the latching connection 12 engages. Due to the lower dissolving resistance of the peripheral portions 7, T from the annular groove 8, then takes place a problem-free removal of the filter housing cover 3 from the filter housing 2, without causing the filter element 4 is removed from the filter housing 2. This can be removed from the filter housing 2 only after overcoming the release resistance of the latching connection 12.
  • the end plate 5 according to the invention is inexpensive and easy to manufacture manufacturing technology, as well as to be provided in the filter housing cover 3 complementary thereto formed annular groove 8.
  • the upper end plate 5 can be formed as well as the lower end plate 6 as a cost plastic part.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1), insbesondere ein Öl- oder Kraftstofffilter in einem Kraftfahrzeug, mit einem Filtergehäusedeckel (3) und einem damit verschraubbaren Filtergehäuse (2), in welchem ein Filterelement (4), insbesondere ein Ringfilterelement angeordnet ist, wobei das Filterelement (4) eine obere Endscheibe (5) und eine untere Endscheibe (6) aufweist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass an der oberen Endscheibe (5) zumindest ein radial überstehender Umfangsabschnitt (7, 7') angeordnet ist und dass am Filtergehäusedeckel (3) eine komplementär zum Umfangsabschnitt (7, 7') der oberen Endscheibe (5) ausgebildete Ringnut (8) vorgesehen ist, in welche der wenigstens eine Umfangsabschnitt (7, 7') der oberen Endscheibe (5) eingreift und derart geführt ist, dass bei einer Verdrehung des Filtergehäusedeckels (3) der wenigstens eine Umfangsabschnitt (7, 7') in der Ringnut (8) gleitet und gleichzeitig eine Axialverstellung des Filterelementes (4) bewirkt.

Description

Filtereinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung, insbesondere einen Öl- oder Kraftstofffilter in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei modernen Filtereinrichtungen müssen in vorgegebenen Wartungsintervallen die darin eingesetzten Filterelemente, bspw. Ringfilterelemente, ausgetauscht und erneuert werden. Hierzu muss ein Gehäuse der Filtereinrichtung geöffnet und das darin angeordnete Filterelement entnommen bzw. ausgetauscht werden. Ein Öffnen des Filtergehäuses birgt dabei jedoch stets die Gefahr, dass innerhalb des Filtergehäuses vorhandener Kraftstoff bzw. Öl unkontrolliert nach außen gelangt und dadurch eine Umgebung verschmutzt. Dies muss unbedingt vermieden werden.
Aus der DE 11 2006 001 365 T5 ist eine gattungsgemäße Filtereinrichtung bekannt, die ein Filtergehäuse und einen damit verschraubbaren Filtergehäusedeckel aufweist. Im Filtergehäuse ist dabei ein Filterelement, insbesondere ein Ringfilterelement, angeordnet, welches eine obere und eine untere Endscheibe aufweist.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Filtereinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an einer oberen Endscheibe eines in einem Filtergehäuse angeordneten Filterelementes zumindest einen radial überstehenden Umfangsabschnitt vorzusehen, der in eine komplementär dazu ausgebildete und an einem Filtergehäusedeckel vorgesehene Ringnut eingreift und zwar derart, dass bei einer Verdrehung des Filtergehäusedeckels relativ zum Filtergehäuse bzw. relativ zum Filterelement der wenigstens eine Umfangsabschnitt in der Ringnut gleitet und gleichzeitig eine Axialverstellung des Filterelementes bewirkt. Hierdurch kann eine besonders einfache Montage und Demontage des Filterelementes aus dem Filtergehäuse der Filtereinrichtung, beispielsweise zu Wartungszwecken, erreicht werden. Die gleitende Anordnung des zumindest einen Umfangsabschnitts der oberen Endscheibe in der zugehörigen Ringnut, ermöglicht ein Verdrehen des Filtergehäusedeckels und damit ein Aufschrauben desselben auf das Filtergehäuse, wobei während des Auf- bzw. Abschraubens das im Filtergehäuse angeordnete Filterelement lediglich axial verstellt, nicht jedoch verdreht wird. Dies ermöglicht es beispielsweise, dass ein an einer unteren Endscheibe des Filterelementes angeordnetes, axial abstehendes Verschlusselement beim Aufschrauben des Filtergehäusedeckels auf das Filtergehäuse in einen an einem Filtergehäuseboden vorgesehenen Leerlauf eingeschoben und beim Abschrauben des Filtergehäuses wieder aus diesem entfernt wird, so dass ein zuverlässiges Entleeren des Filtergehäuses möglich ist, bevor der Filtergehäusedeckel gänzlich abgenommen werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind an der oberen Endscheibe des Filterelementes vier radial überstehende Umfangsabschnitte angeordnet, die vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind, und welche zusätzlich elastisch, insbesondere brückenartig, ausgebildet sind. Eine derartig ausgebildete obere Endscheibe lässt sich fertigungstechnisch einfach und dadurch kostengünstig herstellen, wobei die elastisch ausgebildeten Umfangsabschnitte eine radiale Verstellmöglichkeit von zumindest 0,5 mm, vorzugsweise 0,7 mm, ermöglichen. Hierdurch lässt sich die obere Endscheibe mit deren Umfangsabschnitte einerseits leicht in die zugehörige Ringnut am Filtergehäusedeckel eindrücken, wobei jedoch ein Lösewiderstand so hoch ist, dass durch die Umfangsabschnitte die axiale Verstell beweg u ng des Filterkörpers beim Auf- bzw. Abschrauben des Filtergehäusedeckels zuverlässig gewährleistet werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung zu Beginn eines
Abschraubvorgangs eines Filtergehäusedeckels, Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch bei weiter gelöstem
Filtergehäusedeckel,
Fig. 3 eine Darstellung bei komplett vom Filtergehäuse gelösten bzw. abgeschraubten Filtergehäusedeckel,
Fig. 4 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen oberen
Endscheibe,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Ebene der oberen Endscheibe zur
Verdeutlichung deren Eingriff in die filtergehäusedeckelseitige Ringnut,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung im Bereich der oberen Endscheibe.
Entsprechend den Fig. 1 bis 3, weist eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1 , welche insbesondere als Öl- oder Kraftstofffilter in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sein kann, ein Filtergehäuse 2 sowie einen damit verschraubbaren Filtergehäusedeckel 3 auf. Im Filtergehäuse 2 ist ein Filterelement 4, insbesondere ein Ringfilterelement, angeordnet, welches üblicherweise von einer oberen Endscheibe 5 und einer unteren Endscheibe 6 axial begrenzt und in Radialrichtung durchströmt ist. Die obere Endscheibe 5 ist dabei gemäß der Fig. 4 noch mal explizit in einer Ansicht dargestellt.
Erfindungswesentlich ist nun, dass an der oberen Endscheibe 5 zumindest ein radial überstehender Umfangsabschnitt 7, gemäß den Fig. 4 und 5 insgesamt vier Umfangsabschnitte 7, angeordnet sind, während am Filtergehäusedeckel 3 ein komplementär zu dem bzw. zu den Umfangabschnitten 7 der oberen Endscheibe 5 ausgebildete Ringnut 8 vorgesehen ist (vgl. insbesondere Fig. 6). In diese Ringnut 8 greifen die radial überstehende Umfangsabschnitte 7 ein und sind derart darin geführt, dass sie bei einer Verdrehung des Filtergehäusedeckels 3 in der Ringnut 8 gleiten und gleichzeitig eine Axialverstellung des Filterelementes 4 bewirken.
Am Filtergehäuseboden ist darüber hinaus ein Leerlauf 9 vorgesehen, welcher von einem an der unteren Endscheibe 6 axial abragenden Verschlusselement 10 verschlossen ist, sofern sich das Filterelement 4 in seiner Einbaulage befindet. Gemäß der Fig. 1 ist dabei der Filtergehäusedeckel 3 bereits soweit abgedreht, dass das Verschlusselement 10 aus dem Leerlauf 9 herausgezogen ist und diesen dadurch öffnet, so dass noch im Filtergehäuse 2 vorhandenes Fluid über den Leerlauf 9 abfließen kann. Die Fig. 1 entspricht dabei in etwa einer Axialverschiebung des Filterelementes 4 um 9 mm.
Darüber hinaus ist an der unteren Endscheibe 6 ein zentral abstehender Axialstutzen 11 vorgesehen, welcher über eine Rastverbindung 12 mit dem Filtergehäuseboden verrastet ist. Diese Rastverbindung 12 weist dabei üblicherweise einen höheren Lösewiderstand auf, als der wenigstens eine in die Ringnut 8 eingreifende Umfangsabschnitt 7 der oberen Endscheibe 5, so dass bei einem Abschrauben des Filtergehäusedeckels 3 vom Filtergehäuse 2 zunächst der Umfangsabschnitt 7 aus der Ringnut 8 gelöst wird, bevor die Rastverbindung 12 gelöst wird. Dabei kann der Axialstutzen 11 beispielsweise als Zu- oder als Ablauf ausgebildet sein.
Die Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei welchem der Filtergehäusedeckel 3 im Vergleich zur Fig. 1 weiter abgedreht ist und das Filterelement 4 um ca. 13 mm in Axialrichtung, das heißt hier nach oben, verstellt wurde. Bei diesem Verstellweg von ca. 13 mm, greift die untere Rastverbindung 12 und verhindert zunächst ein weiteres Anheben des Filterelementes 4, so dass bei einem weiteren Abschrauben des Filtergehäusedeckels 3 vom Filtergehäuse 2 nunmehr die Umfangsabschnitte 7 aus der Ringnut 8 gelöst werden. Ein vollständig vom Filtergehäuse 2 gelösten Filtergehäusedeckel 3 zeigt beispielsweise die Fig. 3. Bereits bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand, ist jedoch der Leerlauf 9 nicht mehr vom Verschlusselement 10 verschlossen, so dass bereits ab einem axialen Verstellweg von ca. 9 mm ein Abfließen des noch im Filtergehäuse 2 verbliebenen Fluids erfolgen kann, so dass bei einem Abnehmen des Filtergehäusedeckels 3 vom Filtergehäuse 2, wie dies beispielsweise gemäß der Fig. 3 dargestellt ist, kein ungewolltes Austreten von Filterfluid nach außen und damit eine Kontamination der Umgebung, befürchtet werden muss.
Der wenigstens eine Umfangsabschnitt 7 ist dabei in Radialrichtung elastisch, insbesondere brückenartig, ausgebildet und erlaubt eine Radialverstellung von zumindest 0,5 mm, vorzugsweise von sogar 0,7 mm. Denkbar ist dabei, dass der wenigstens eine Umfangsabschnitt 7 nicht als geschlossene Brücke, sondern beispielsweise L-förmig abstehend ausgebildet ist. Ein derartig L-förmig abstehender Umfangsabschnitt ist dabei gemäß der Fig. 7 mit dem Bezugszeichen T dargestellt, wobei selbstverständlich denkbar ist, dass lediglich Umfangsabschnitte T oder aber beide Arten von Umfangsabschnitten 7 und T an der Endscheibe 5 vorgesehen sind.
Gemäß der Fig. 4 kann eine untere Kante 13 der Ringnut 8 gefast, das heißt abgewinkelt, ausgebildet sein, um damit direkt Einfluss auf einen Lösewiderstand der Umfangsabschnitte 7 aus der Ringnut 8 nehmen zu können.
Mit der erfindungsgemäßen Endscheibe 5 ist es somit möglich, das Filterelement 4 relativ zum Filtergehäusedeckel 3 drehbar zu lagern, jedoch eine Axialmitnahme des Filterelementes 4 durch den Filtergehäusedeckel 3 zu erzwingen, zumindest solange, dass die Rastverbindung 12 greift. Aufgrund des geringeren Lösewiderstandes der Umfangsabschnitte 7, T aus der Ringnut 8, erfolgt dann ein problemloses Abnehmen des Filtergehäusedeckels 3 vom Filtergehäuse 2, ohne dass dabei das Filterelement 4 aus dem Filtergehäuse 2 entnommen wird. Dieses kann erst nach dem Überwinden des Lösewiderstands der Rastverbindung 12 aus dem Filtergehäuse 2 entnommen werden. Die erfindungsgemäße Endscheibe 5 ist dabei kostengünstig und fertigungstechnisch einfach herzustellen, ebenso wie eine in dem Filtergehäusedeckel 3 vorzusehende komplementär dazu ausgebildete Ringnut 8. Die obere Endscheibe 5 kann dabei ebenso wie die untere Endscheibe 6 als kostengünstiges Kunststoffteil ausgebildet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Filtereinrichtung (1 ), insbesondere ein Öl- oder Kraftstofffilter in einem Kraftfahrzeug, mit einem Filtergehäusedeckel (3) und einem damit verschraubbaren Filtergehäuse (2), in welchem ein Filterelement (4), insbesondere ein Ringfilterelement angeordnet ist, wobei das Filterelement (4) eine obere Endscheibe (5) und eine untere Endscheibe (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
- dass an der oberen Endscheibe (5) zumindest ein radial überstehender Umfangsabschnitt (7,7')angeordnet ist,
- dass am Filtergehäusedeckel (3) eine komplementär zum Umfangsabschnitt (7,7') der oberen Endscheibe (5) ausgebildete Ringnut (8) vorgesehen ist, in welche der wenigstens eine Umfangsabschnitt (7,7') der oberen Endscheibe (5) eingreift und derart geführt ist, dass bei einer Verdrehung des Filtergehäusedeckels (3) der wenigstens eine Umfangsabschnitt (7,7') in der Ringnut (8) gleitet und gleichzeitig eine Axialverstellung des Filterelementes (4) bewirkt.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in einem Filtergehäuseboden ein Leerlauf (9) vorgesehen ist, der von einem an der unteren Endscheibe (6) axial abragenden Verschlusselement (10) verschlossen ist, sofern das Filterelement (4) in seiner Einbaulage befindet.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Endscheibe (5) vier radial überstehende Umfangsabschnitte (7,7') angeordnet sind.
4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Umfangsabschnitt (7,7') in Radialrichtung elastisch, insbesondere brückenartig, ausgebildet ist.
5. Filtereinrichtung nach einem der Abschnitte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Umfangsabschnitt (7') L-förmig ausgebildet ist.
6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der unteren Endscheibe (6) ein zentraler Axialstutzen (11 ) absteht, der über eine Rastverbindung (12) mit dem Filtergehäuseboden verrastet ist, wobei die Rastverbindung (12) einen höheren Lösewiderstand aufweist, als der wenigstens eine in die Ringnut (8) eingerastete Umfangsabschnitt (7,7') der oberen Endscheibe (5).
7. Filtereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialstutzen (11 ) als Zulauf oder als Ablauf ausgebildet ist.
8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Kante (13) der Ringnut (8) gefast ausgebildet ist.
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